特許 6893835 シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6893835

(24)【登録日】2021年6月4日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20210614BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20210614BHJP

   C09K 3/14 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 622D

   B24B37/00 H

   C09K3/14 550D

   C09K3/14 550Z

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-123487(P2017-123487)

(22)【出願日】2017年6月23日

(65)【公開番号】特開2019-9278(P2019-9278A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000918

【氏名又は名称】花王株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】特許業務法人池内アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 眞彦

(72)【発明者】

【氏名】戸田 勝章

(72)【発明者】

【氏名】内田 洋平

(72)【発明者】

【氏名】振角 一平

【審査官】 鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１２７２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１９４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１７１３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５３６２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ３７／００

Ｃ０９Ｋ ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリカ粒子Ａ、塩基性化合物Ｂ、及び水溶性高分子Ｃを含むシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物であって、
前記研磨液組成物中に存在するシリカ粒子Ａの平均粒径ｄと、前記研磨液組成物と同じ濃度でシリカ粒子Ａ及び塩基性化合物Ｂを含有する水分散液中に存在するシリカ粒子Ａの平均粒径ｄ０との比ｄ／ｄ０が１．１以下であり、
水溶性高分子Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量が７５０ｎｇ／ｃｍ²以上である、シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項2】

水溶性高分子Ｃのシリカ粒子Ａに対する吸着量が３質量％以下である、請求項１に記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項3】

水溶性高分子Ｃがポリビニルアルキルエーテルである、請求項１又は２に記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項4】

２５℃におけるｐＨが９．０以上１２．０以下である、請求項１から３のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項5】

研磨液組成物中のシリカ粒子Ａのゼータ電位が、−３０ｍＶ以下である、請求項１から４のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項6】

シリコンウェーハのエッチング速度が、３０ｎｍ／ｈ未満である、請求項１から５のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項7】

水溶性高分子Ｃの含有量に対するシリカ粒子Ａの含有量の比Ａ／Ｃが、３以上である、請求項１から６のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項8】

水溶性高分子Ｃの含有量に対するシリカ粒子Ａの含有量の比Ａ／Ｃが、１７０以下である、請求項１から７のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物。

【請求項9】

請求項１から８のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、研磨方法。

【請求項10】

請求項１から８のいずれかに記載のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物、これを用いた研磨方法、並びに半導体基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体メモリの高記録容量化に対する要求の高まりから半導体装置のデザインルールは微細化が進んでいる。このため半導体装置の製造過程で行われるフォトリソグラフィーにおいて焦点深度は浅くなり、シリコンウェーハ（ベアウェーハ）の表面欠陥（ＬＰＤ：Ｌｉｇｈｔ ｐｏｉｎｔ ｄｅｆｅｃｔｓ）や表面粗さ（ヘイズ）の低減に対する要求はますます厳しくなっている。

【0003】

シリコンウェーハの品質を向上する目的で、シリコンウェーハの研磨は多段階で行われている。特に研磨の最終段階で行われる仕上げ研磨は、ヘイズの低減とパーティクルやスクラッチ、ピット等の表面欠陥の低減とを目的として行われている。

【0004】

シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨液組成物として、保存安定性の向上、良好な生産性が確保される研磨速度の担保、及びＬＰＤとヘイズの低減を目的とし、シリカ粒子と、含窒素塩基性化合物と、ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）等のアクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子とを含むシリコンウェーハの研磨液組成物が開示されている（特許文献１）。また、ヘイズレベルの改善を目的とし、シリカ粒子と、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）と、ポリエチレンオキサイドと、アルカリ化合物とを含む研磨用液成物が開示されている（特許文献２）。また、ヘイズレベルを低下させることなくウェーハ表面に付着するパーティクルを低減することを目的とし、シリカ粒子、アンモニア等の塩基性化合物、ＨＥＣ等の水溶性高分子、アルコール性水酸基を１〜１０個有する化合物を含む研磨液組成物が開示されている（特許文献３）。さらに、ＬＰＤの低減を目的とし、ポリビニルピロリドン及びポリＮ−ビニルホルムアルデヒドから選ばれる少なくとも１種の水溶性高分子と、アルカリとを含有する、予備研磨用（すなわち粗研磨用）の研磨液組成物が開示されている（特許文献４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２２２８６３号公報

【特許文献2】特開２００４―１２８０８９号公報

【特許文献3】特開平１１―１１６９４２号公報

【特許文献4】特開２００８−５３４１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、従来の研磨液組成物を用いた仕上げ研磨では、研磨されたシリコンウェーハ表面の更なるヘイズの低減が望まれていた。

【0007】

そこで、本発明は、研磨されたシリコンウェーハ表面のヘイズを低減できるシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物、及びこれを用いた研磨方法、並びに半導体基板の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、シリカ粒子Ａ、塩基性化合物Ｂ、及び水溶性高分子Ｃを含むシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物であって、水溶性高分子Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量が７５０ｎｇ／ｃｍ²以上である、シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物に関する。

【0009】

本発明は、本発明のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、研磨方法に関する。

【0010】

本発明は、本発明のシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法に関する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、研磨されたシリコンウェーハ表面のヘイズを低減できる、シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物、及び当該シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物を用いた研磨方法、並びに半導体基板の製造方法を提供できる。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明は、シリカ粒子Ａ（以下、「成分Ａ」ともいう）、塩基性化合物Ｂ（以下、「成分Ｂ」ともいう）、及び所定の水溶性高分子Ｃ（以下、「成分Ｃ」ともいう）を含む研磨液組成物をシリコンウェーハの仕上げ研磨に用いることにより、ヘイズを低減できるという知見に基づく。

【0013】

すなわち、本発明は、一態様において、シリカ粒子Ａ、塩基性化合物Ｂ、及び水溶性高分子Ｃを含むシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物であって、水溶性高分子Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量が７５０ｎｇ／ｃｍ²以上である、シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物に関する。さらに、本発明は、その他の態様において、シリカ粒子Ａ、塩基性化合物Ｂ、及び水溶性高分子Ｃを含むシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物であって、水溶性高分子Ｃがポリビニルアルキルエーテルである、シリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物に関する。以下の説明において、これらシリコンウェーハ用仕上げ研磨液組成物をまとめて「本発明の研磨液組成物」ともいう。

【0014】

本発明の効果発現機構の詳細は明らかではないが、以下のように推察される。
本発明では、水溶性高分子Ｃは、シリカ粒子への吸着が抑制される一方で、被研磨シリコンウェーハに吸着する。これにより、ヘイズの悪化の原因となるシリカ粒子Ａが直接被研磨シリコンウェーハに接触することが抑制され、且つ、ヘイズの悪化の原因となる塩基性化合物Ｂによるウェーハ表面の腐食が抑制され、エッチング速度が抑制されると考えられる。故に、水溶性高分子Ｃは、研磨されたシリコンウェーハの洗浄工程におけるパーティクル（シリカ粒子や研磨くず）の脱離性向上、エッチング速度の低減、及びヘイズの低減にも寄与すると考えられる。
ただし、本発明はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。

【0015】

本発明において、「エッチング速度」とは、研磨されるシリコンウェーハが研磨液組成物に溶解する速度をいう。シリコンウェーハの腐食抑制及びヘイズ低減の観点から、エッチング速度は低いことが好ましい。

【0016】

［シリカ粒子Ａ（成分Ａ）］
本発明の研磨液組成物には、研磨材としてシリカ粒子Ａ（成分Ａ）が含まれる。成分Ａの具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ等が挙げられ、ヘイズ低減の観点から、コロイダルシリカが好ましい。

【0017】

成分Ａの使用形態としては、操作性の観点から、スラリー状が好ましい。本発明の研磨液組成物に含まれる成分Ａがコロイダルシリカである場合、アルカリ金属やアルカリ土類金属等によるシリコンウェーハの汚染を防止する観点から、コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解物から得たものであることが好ましい。アルコキシシランの加水分解物から得られるシリカ粒子は、例えば、従来から公知の方法によって作製できる。

【0018】

成分Ａの平均一次粒子径は、研磨速度の確保の観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１５ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上が更に好ましく、３０ｎｍ以上が更により好ましく、そして、研磨速度の確保及びヘイズ低減の観点から、５０ｎｍ以下が好ましく、４０ｎｍ以下がより好ましく、３８ｎｍ以下が更に好ましい。

【0019】

特に、成分Ａとしてコロイダルシリカを用いた場合、成分Ａの平均一次粒子径は、研磨速度の確保及びヘイズ低減の観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１５ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、４０ｎｍ以下が好ましく、３５ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下が更に好ましい。

【0020】

本発明において、成分Ａの平均一次粒子径は、窒素吸着（ＢＥＴ）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ²／ｇ）を用いて算出される。比表面積は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。

【0021】

成分Ａの平均二次粒子径は、研磨速度の確保の観点から、４０ｎｍ以上が好ましく、５０ｎｍ以上がより好ましく、６０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、研磨速度の確保及びヘイズ低減の観点から、１００ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下がより好ましく、７５ｎｍ以下が更に好ましい。

【0022】

本発明において、平均二次粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）法によって測定される値であり、例えば、実施例に記載の装置を用いて測定できる。

【0023】

成分Ａの会合度は、研磨速度の確保及びヘイズ低減の観点から、５．０以下が好ましく、３.０以下がより好ましく、２．５以下が更に好ましく、そして、同様の観点から、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．８以上が更に好ましい。成分Ａがコロイダルシリカである場合、その会合度は、研磨速度の確保及びヘイズ低減の観点から、３．０以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．３以下が更に好ましく、そして、同様の観点から、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．８以上が更に好ましい。

【0024】

本発明において、成分Ａの会合度とは、成分Ａの形状を表す係数であり、下記式により算出される。
会合度＝平均二次粒子径／平均一次粒子径

【0025】

成分Ａの会合度の調整方法としては、例えば、特開平６−２５４３８３号公報、特開平１１−２１４３３８号公報、特開平１１−６０２３２号公報、特開２００５−０６０２１７号公報、特開２００５−０６０２１９号公報等に記載の方法を採用することができる。

【0026】

研磨液組成物中に存在する成分Ａの平均粒径ｄ（以下、「研磨液組成物中での成分Ａの平均粒径ｄ」ともいう）と、研磨液組成物と同じ濃度で成分Ａ及び成分Ｂを含有する水分散液中に存在する成分Ａの平均粒径ｄ０（以下、「成分Ａ及び成分Ｂの水分散液中での成分Ａの平均粒径ｄ０」ともいう）との比ｄ／ｄ０は、ヘイズ低減の観点から、１．１以下が好ましく、１．０９以下がより好ましく、１．０２以下が更に好ましく、そして、１．００以上が好ましい。本発明において、比ｄ／ｄ０は、分散度合いを意味する。比ｄ／ｄ０の値が１に近いほど、分散の度合いがよいことを示す。平均粒径ｄ及びｄ０はそれぞれ、動的光散乱法により測定される値であり、具体的には、実施例に記載の方法により測定できる。

【0027】

研磨液組成物中の成分Ａのゼータ電位は、ヘイズ低減の観点から、−３０ｍＶ以下が好ましく、−３５ｍＶ以下がより好ましく、−４０ｍＶ以下が更に好ましく、そして、研磨速度の観点から、−１００ｍＶ以上が好ましく、−８０ｍＶ以上が好ましく、−６０ｍＶ以上が更に好ましい。

【0028】

成分Ａの形状は、いわゆる球型及び／又はいわゆるマユ型であることが好ましい。

【0029】

本発明の研磨液組成物に含まれる成分Ａの含有量は、研磨速度の確保の観点から、ＳｉＯ₂換算で、０．０４質量％以上が好ましく、０．０９質量％以上がより好ましく、０．１３質量％以上が更に好ましく、そして、ヘイズ低減の観点から、０．５質量％以下が好ましく、０．４質量％以下がより好ましく、０．３質量％以下が更に好ましい。

【0030】

［塩基性化合物Ｂ（成分Ｂ）］
本発明の研磨液組成物は、保存安定性の向上、研磨速度の確保及びヘイズ低減の観点から、塩基性化合物Ｂ（成分Ｂ）を含む。そして、同様の観点から、成分Ｂは、水溶性であることが好ましく、すなわち水溶性の塩基性化合物であることが好ましい。本発明において、「水溶性」とは、水（２０℃）に対して０．５ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度、好ましくは２ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度を有することをいい、「水溶性の塩基性化合物」とは、水に溶解したとき、塩基性を示す化合物をいう。

【0031】

成分Ｂとしては、例えば、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも１種の含窒素塩基性化合物が挙げられる。アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも１種の含窒素塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジエタノ−ルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノ−ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、及び水酸化テトラメチルアンモニウムから選ばれる１種又は２種以上の組合せが挙げられる。本発明に係る研磨液組成物に含まれうる含窒素塩基性化合物としては、ヘイズ低減、保存安定性の向上及び研磨速度の確保の観点から、アンモニアが好ましい。

【0032】

本発明の研磨液組成物に含まれる成分Ｂの含有量は、ヘイズ低減、保存安定性の向上及び研磨速度の確保の観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００５質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が更に好ましく、そして、ヘイズ低減の観点から、０．１質量％以下が好ましく、０．０５質量％以下がより好ましく、０．０２５質量％以下が更に好ましい。

【0033】

本発明の研磨液組成物に含まれる成分Ｂの含有量に対する成分Ａの含有量の比Ａ／Ｂは、ヘイズ低減の観点から、０．５以上が好ましく、１．０以上がより好ましく、５．０以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、３００以下が好ましく、１００以下がより好ましく、３０以下が更に好ましい。

【0034】

［水溶性高分子Ｃ（成分Ｃ）］
本発明の研磨液組成物は、ヘイズ低減、保存安定性の向上及び研磨速度の確保の観点から、水溶性高分子Ｃ（成分Ｃ）を含有する。本発明において、成分Ｃの「水溶性」とは、水（２０℃）に対して０．５ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度、好ましくは２ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度を有することをいう。成分Ｃは、天然物を原料とする水溶性高分子であってもよいし、天然物を原料としない合成系の水溶性高分子であってもよい。天然物を原料とする水溶性高分子としては、例えば、従来から使用されているＨＥＣが挙げられる。通常、ＨＥＣは天然物のセルロースを原料とするものであり、セルロール由来の水不溶物が含まれるため、ＨＥＣを含有する研磨液組成物では、表面欠陥や表面粗さ等の低減効果が十分ではない。また、エッチング速度の低減効果も十分ではない。よって、成分Ｃは、品質安定性及びエッチング速度の抑制の観点から、合成系の水溶性高分子が好ましい。

【0035】

成分Ｃの一実施形態としては、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、例えば、シリコンウェーハに対する吸着量が７５０ｎｇ／ｃｍ²以上の水溶性高分子が挙げられる。成分Ｃのその他の実施形態としては、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、例えば、ポリビニルアルキルエーテルが挙げられ、具体的には、下記式（１）で表される構成単位ａを含む水溶性高分子が挙げられる。シリコンウェーハに対する吸着量については後述する。成分Ｃは、１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【0036】

【化1】

【0037】

上記式（１）において、Ｒは、アルキル基であり、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、炭素数１以上４以下のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等が挙げられる。

【0038】

前記式（１）で表される構成単位ａの供給源である単量体としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等が挙げられ、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、ビニルメチルエーテルが好ましい。これらは、１種単独または２種以上組み合わせて用いることができる。

【0039】

式（１）で表される構成単位ａを含む水溶性高分子は、構成単位ａ以外に他の構成単位ｂを含む共重合体であってもよい。構成単位ｂを形成する単量体成分としては、アニオン性モノマー、ノニオン性モノマーが好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、フェニルスルホン酸、アリルスルホン酸、アリルポリエチレングリコールエーテル、スチレン、及びその誘導体等が挙げられる。前記誘導体としては、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等の炭素数１以上１８以下の炭化水素基を有するメタクリル酸エステル、及びポリエチレングリコールメタクリレート等が挙げられる。

【0040】

成分Ｃが構成単位ａ及びｂを含む共重合体である場合、構成単位ａと構成単位ｂとの質量比（ａ／ｂ）は、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点からは、５０／５０以上が好ましく、７０／３０以上がより好ましく、８０／２０以上が更に好ましく、９０／１０以上が更により好ましい。

【0041】

成分Ｃが構成単位ａ及びｂを含む共重合体である場合、構成単位ａと構成単位ｂの配列は、ブロックでもランダムでもよく、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、ランダムが好ましい。

【0042】

成分Ｃの重量平均分子量は、エッチング速度の抑制、ヘイズ低減及び研磨速度の確保の観点から、２０万未満が好ましく、１５万以下がより好ましく、１０万以下が更に好ましく、そして、同様の観点から、５００以上が好ましく、１０００以上がより好ましい。成分Ｃの重量平均分子量は後の実施例に記載の方法により測定される。

【0043】

本発明の研磨液組成物に含まれる成分Ｃの含有量は、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、０．０００５質量％以上が好ましく、０．００１質量％以上が好ましく、０．００５質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．１質量％以下が更に好ましく、０．０５質量％以下が更により好ましい。

【0044】

本発明の研磨液組成物に含まれる成分Ｃの含有量に対する成分Ａの含有量の比Ａ／Ｃは、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、０．１以上が好ましく、０．５以上がより好ましく、１．０以上が更に好ましく、３．０以上が更により好ましく、５．０以上が更により好ましく、そして、同様の観点から、２５０以下が好ましく、２００以下がより好ましく、１７０以下が更に好ましく、１５０以下が更により好ましく、５０以下が更により好ましく、３０以下が更により好ましい。

【0045】

本発明の研磨液組成物における成分Ｃの成分Ａへの吸着量は、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、３質量％以下が好ましく、２質量％以下がより好ましく、１質量％以下が更に好ましく、１質量％未満が更により好ましく、０．５質量％未満が更により好ましい。本発明において、成分Ｃの成分Ａへの吸着量は、全有機体炭素（Total Organic Carbon；以下、「ＴＯＣ」ともいう）法により算出でき、具体的には実施例に記載の方法により測定できる。
ここで、成分Ｃの成分Ａへの吸着量の測定方法の一例を示す。
研磨液組成物を遠心分離処理して成分Ａを含む沈殿物と上澄み液に分離し、全有機体炭素計を用いて上澄み液の全有機体炭素量（以下、「ＴＯＣ値」ともいう）を測定する。また、研磨液組成物と同じ濃度で成分Ｃを含有する水溶液のＴＯＣ値を測定する。そして、これらＴＯＣ値の差を、シリカへ吸着した成分Ｃの吸着量として算出する。

【0046】

本発明の研磨液組成物における成分Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量は、エッチング速度の抑制及びヘイズ低減の観点から、７５０ｎｇ／ｃｍ²以上が好ましく、８００ｎｇ／ｃｍ²以上がより好ましく、８５０ｎｇ／ｃｍ²以上が更に好ましく、９００ｎｇ／ｃｍ²以上が更に好ましく、そして、研磨速度の観点から、２０００ｎｇ／ｃｍ²以下が好ましく、１５００ｎｇ／ｃｍ²以下がより好ましく、１２００ｎｇ／ｃｍ²以下が更に好ましい。成分Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量は、例えば、水晶振動子マイクロバランス（quartz crystal microbalance with dissipation、QCM-D）法により水晶振動子センサーを用いて測定でき、具体的には、実施例に記載の方法により測定できる。水晶振動子センサーとは、一般的に、水晶振動子（測定基板）の両面にそれぞれ形成された電極に電圧を印加して発振させ、その振動数と波長を測定するセンサーである。
ここで、成分Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量の測定方法の一例を示す。
成分Ｃの水溶液を水晶振動子センサーに接触させ、水晶振動子センサーの共振周波数を測定する。水晶振動子センサーとしては、水晶振動子の表面がシリコン系材料（例えば、ポリシリコン、単結晶シリコン等）でコーティングされているセンサー（例えば、polysiliconセンサー、siliconセンサー等）が挙げられる。そして、センサー表面への成分Ｃの吸着により生じる水晶振動子センサーの振動数変化量及び減衰定数変化量を用いて、Sauerbreyの式又はKelvin-Voightの式によってセンサー表面の質量変化量を算出する。この質量変化量を、成分Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量として求めることができる。

【0047】

本発明の研磨液組成物の限定されない一実施形態において、成分Ｃは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含まない。

【0048】

［水系媒体（成分Ｄ）］
本発明の研磨液組成物は、水系媒体（以下、「成分Ｄ」ともいう）を含んでいてもよい。成分Ｄとしては、例えば、イオン交換水や超純水等の水、又は水と溶媒との混合媒体等が挙げられ、上記溶媒としては、水と混合可能な溶媒（例えば、エタノール等のアルコール）が好ましい。成分Ｄとしては、なかでも、ヘイズ低減の観点から、イオン交換水又は超純水がより好ましく、超純水が更に好ましい。成分Ｄが水と溶媒との混合媒体である場合、混合媒体全体に対する水の割合は、経済性の観点から、９５質量％以上が好ましく、９８質量％以上がより好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。

【0049】

本発明の研磨液組成物中の成分Ｄの含有量は、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び後述するその他の任意成分の残余とすることができる。

【0050】

本発明の研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、研磨速度の確保の観点から、９．０以上が好ましく、９．５以上がより好ましく、１０．０以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１２．０以下が好ましく、１１．５以下がより好ましく、１１．０以下が更に好ましい。ｐＨの調整は、成分Ｂ及び後述するｐＨ調整剤から選ばれる１種以上を適宜添加して行うことができる。ここで、２５℃におけるｐＨは、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ−３０Ｇ）を用いて測定でき、ｐＨメータの電極を研磨液組成物へ浸漬して１分後の数値とすることができる。

【0051】

本発明の研磨液組成物は、シリコンウェーハの腐食抑制及びヘイズ低減の観点から、シリコンウェーハのエッチング速度が、３０ｎｍ／ｈ未満が好ましく、１０ｎｍ／ｈ以下がより好ましく、５ｎｍ／ｈ以下が更に好ましい。

【0052】

［その他の任意成分］
本発明の研磨液組成物は、本発明の効果が妨げられない範囲で、更に、成分Ｃ以外の水溶性高分子（以下「成分Ｅ」ともいう）、ｐＨ調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、アニオン性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも１種のその他任意成分が含まれてもよい。前記その他の任意成分は、本発明の効果を損なわない範囲で研磨液組成物中に含有されることが好ましく、研磨液組成物中の前記その他の任意成分の含有量は、０質量％以上が好ましく、０質量％超がより好ましく、０．１質量％以上が更に好ましく、そして、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。

【0053】

成分Ｅとしては、ヘイズ低減の観点から、例えば、ポリオキシアルキレン化合物が挙げられる。ポリオキシアルキレン化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びポリプロピレングリコール等のアルキレングリコールアルキレンオキシド付加物；グリセリンアルキレンオキシド付加物；及びペンタエリスリトールアルキレンオキシド付加物から選ばれる１種以上が挙げられ、これらの中でも、ヘイズ低減の観点から、エチレングリコールアルキレンオキシド付加物が好ましく、ＰＥＧがより好ましい。

【0054】

ｐＨ調整剤としては、例えば、酸性化合物が挙げられる。酸性化合物としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸；酢酸、シュウ酸、コハク酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸等の有機酸；から選ばれる１種以上が挙げられる。

【0055】

防腐剤としては、例えば、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、（５−クロロ−）２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、過酸化水素、及び次亜塩素酸塩から選ばれる１種以上が挙げられる。

【0056】

アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、２−メチル−２−プロパノオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール及びグリセリンから選ばれる１種以上が挙げられる。

【0057】

キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムから選ばれる１種以上が挙げられる。

【0058】

アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩；アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等のスルホン酸塩；高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩；アルキルリン酸エステル等のリン酸エステル塩；から選ばれる１種以上が挙げられる。

【0059】

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン（硬化）ヒマシ油等のポリエチレングリコール型；ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルグリコシド等の多価アルコール型；及び脂肪酸アルカノールアミド；から選ばれる１種以上が挙げられる。

【0060】

上記において説明した研磨液組成物中の各成分の含有量は、研磨液組成物の使用時における含有量である。本発明の研磨液組成物は、その保存安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存及び供給されてもよい。この場合、製造及び輸送コストをさらに低くできる点で好ましい。本発明の研磨液組成物の濃縮液は、使用時に、必要に応じて前述の水系媒体で適宜希釈して使用すればよい。

【0061】

次に、前記研磨液組成物の濃縮液の調製方法の一例について説明する。

【0062】

前記研磨液組成物の濃縮液は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃと、必要に応じて上述した成分Ｄ及びその他の任意成分とを混合することによって調製できる。

【0063】

成分Ａの水系媒体への分散は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル、又はビーズミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。成分Ａの凝集等により生じた粗大粒子が水系媒体中に含まれる場合、遠心分離やフィルターを用いたろ過等により、当該粗大粒子を除去すると好ましい。成分Ａの水系媒体への分散は、成分Ｃの存在下で行うと好ましい。

【0064】

［半導体基板の製造方法及び研磨方法］
本発明の研磨液組成物は、例えば、半導体基板の製造方法における、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程や、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程を含む研磨方法に用いられうる。本発明の研磨液組成物の研磨対象である被研磨シリコンウェーハとしては、例えば、単結晶１００面シリコンウェーハ、１１１面シリコンウェーハ、１１０面シリコンウェーハ等が挙げられ、ヘイズ低減の観点から、単結晶１００面シリコンウェーハが好ましい。また、前記シリコンウェーハの抵抗率としては、ヘイズ低減の観点から、好ましくは０．０００１Ω・ｃｍ以上、より好ましくは０．００１Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは０．０１Ω・ｃｍ以上、更により好ましくは０．１Ω・ｃｍ以上であり、そして、好ましくは１００Ω・ｃｍ以下、より好ましくは５０Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは２０Ω・ｃｍ以下である。

【0065】

前記被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程は、例えば、単結晶シリコンインゴットを薄円板状にスライスすることにより得られた単結晶シリコンウェーハを平面化するラッピング（粗研磨）工程と、ラッピングされた単結晶シリコンウェーハをエッチングした後、単結晶シリコンウェーハ表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とを含むことができる。本発明の研磨液組成物は、ヘイズ低減の観点から、上記仕上げ研磨工程で用いられるとより好ましい。

【0066】

本発明の半導体基板の製造方法（以下、「本発明の製造方法」と略称する場合もある。）及び本発明の研磨方法（以下、「本発明の研磨方法」と略称する場合もある。）は、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程の前に、本発明の研磨液組成物の濃縮液を希釈する希釈工程を含んでいてもよい。希釈媒には、例えば、成分Ｄを用いることができる。希釈倍率は、希釈した後の研磨時の濃度を確保できれば特に限定されなくてもよく、製造及び輸送コストをさらに低くできる観点から、２倍以上が好ましく、１０倍以上がより好ましく、３０倍以上が更に好ましく、５５倍以上が更により好ましく、そして、保存安定性の観点から、１６０倍以下が好ましく、１２０倍以下がより好ましく、１００倍以下が更に好ましく、６０倍以下が更により好ましい。

【0067】

前記希釈工程で希釈される研磨液組成物の濃縮液は、製造及び輸送コスト低減、保存安定性の向上の観点から、例えば、成分Ａを１〜２０質量％、成分Ｂを０．１〜５質量％、成分Ｃを０．１〜１０量％含んでいると好ましい。

【0068】

前記希釈工程で希釈される研磨液組成物の濃縮液は、表面欠陥低減の観点から、ニッケル含有量が、１００ｐｐｂ以下が好ましく、２０ｐｐｂ以下がより好ましく、５ｐｐｂ以下が更に好ましく、１ｐｐｂ以下が更により好ましく、そして、コスト低減の観点から、０ｐｐｂより大きいことが好ましい。同様の観点から、研磨液組成物の濃縮液中に含まれる鉄、銅、銀の各含有量も、１００ｐｐｂ以下が好ましく、２０ｐｐｂ以下がより好ましく、５ｐｐｂ以下が更に好ましく、そして、０ｐｐｂより大きいことが好ましい。

【0069】

前記被研磨シリコンウェーハを研磨する工程では、例えば、研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨シリコンウェーハを挟み込み、３〜２０ｋＰａの研磨圧力で被研磨シリコンウェーハを研磨することができる。

【0070】

上記研磨圧力とは、研磨時に被研磨シリコンウェーハの被研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。研磨圧力は、研磨速度を向上させ経済的に研磨を行う観点から、３ｋＰａ以上が好ましく、４ｋＰａ以上がより好ましく、５ｋＰａ以上が更に好ましく、５．５ｋＰａ以上が更により好ましい。そして、表面品質を向上させ、且つ研磨されたシリコンウェーハにおける残留応力を緩和する観点から、研磨圧力は、２０ｋＰａ以下が好ましく、１８ｋＰａ以下がより好ましく、１６ｋＰａ以下が更に好ましい。

【0071】

前記被研磨シリコンウェーハを研磨する工程では、例えば、研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨シリコンウェーハを挟み込み、１５℃以上４０℃以下の研磨液組成物及び研磨パッド表面温度で被研磨シリコンウェーハを研磨することができる。研磨液組成物の温度及び研磨パッド表面温度としては、表面欠陥低減の観点から、１５℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましく、そして、ヘイズ低減の観点から、４０℃以下が好ましく、３０℃以下がより好ましく、２５℃以下が更に好ましい。

【0072】

本発明の製造方法及び本発明の研磨方法は、前記研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程の後に、研磨された被研磨シリコンウェーハを洗浄する工程を更に含むことができる。

【0073】

［研磨液キット］
本発明は、本発明の研磨液組成物を製造するための研磨液キットであって、成分Ａを含有する分散液が容器に収納された容器入りシリカ分散液を含む、研磨液キット（以下、「本発明のキット」と略称する場合もある。）に関する。本発明のキットによれば、ヘイズを低減可能な研磨液組成物が得られうる。
本発明のキットの一実施形態としては、例えば、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｄを含むシリカ分散液と、成分Ｃ及び成分Ｄを含む添加剤水溶液とを相互に混合されない状態で含み、これらが使用時に混合され、必要に応じて水系媒体を用いて希釈される研磨液キット（２液型研磨液組成物）が挙げられる。本発明のキットの他の実施形態としては、例えば、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｄを含むシリカ分散液と、成分Ｂ、成分Ｃ及び成分Ｄを含む添加剤水溶液と、を相互に混合されない状態で含み、これらが使用時に混合され、必要に応じて水系媒体を用いて希釈される研磨液キット（２液型研磨液組成物）が挙げられる。前記シリカ分散液及び添加剤水溶液にはそれぞれ、必要に応じて上述した任意成分が含まれていてもよい。

【実施例】

【0074】

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。

【0075】

１．水溶性高分子Ｃ（成分Ｃ）の合成又はその詳細
（１）実施例１〜３、比較例２及び参考例１の成分Ｃ
実施例１〜３の成分Ｃには、ポリビニルメチルエーテル（ＰＶＭＥ、重量平均分子量：８０，０００、東京化成工業社製）を用いた。比較例２の成分Ｃには、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ、重量平均分子量：３６万、東京化成工業社製、「Ｋ−６０」）を用いた。
参考例１の成分Ｃには、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ、重量平均分子量：２４万、ダイセルファインケム社製「ＳＥ−４００」）を用いた。

【0076】

（２）比較例３の成分Ｃ
比較例３の成分Ｃには、下記のようにして合成したＨＥＡＡ単独重合体（ｐＨＥＡＡ）を用いた。
ヒドロキシエチルアクリルアミド１５０ｇ（１．３０ｍｏｌ、興人社製)を１００ｇのイオン交換水に溶解し、モノマー水溶液を調製した。また、別に、２,２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド ０．０３５ｇ（重合開始剤、「Ｖ−５０」、１．３０ｍｍｏｌ、和光純薬社製）を７０ｇのイオン交換水に溶解し、重合開始剤水溶液を調製した。ジムロート冷却管、温度計及び三日月形テフロン（登録商標）製撹拌翼を備えた２Ｌセパラブルフラスコに、イオン交換水１，１８０ｇを投入した後、セパラブルフラスコ内を窒素置換した。次いで、オイルバスを用いてセパラブルフラスコ内の温度を６８℃に昇温した後、予め調製した上記モノマー水溶液と上記重合開始剤水溶液を各々３．５時間かけて撹拌を行っているセパラブルフラスコ内に滴下した。滴下終了後、反応溶液の温度及び撹拌を４時間保持し、無色透明の１０質量％ポリヒドロキシエチルアクリルアミド（ｐＨＥＡＡ、重量平均分子量：７００，０００）水溶液１，５００ｇを得た。

【0077】

（３）比較例４の成分Ｃ
比較例４の成分Ｃには、下記のようにして合成したＨＥＡＡ単独重合体（ｐＨＥＡＡ）を用いた。
３００ｍＬナスフラスコにヒドロキシエチルアクリルアミド（ＫＪケミカルズ社製）１５ｇ、２−シアノ−２−プロピルドデシルトリチオカルボネート（シグマアルドリッチ社製）０．０７３ｇ、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（重合開始剤、「Ｖ−６５」、和光純薬社製）０．００５ｇ、メタノール（和光純薬社製）１５０ｇ、スターラーチップを入れ、三方コックとジムロート冷却管を取り付けた。３０分間窒素バブリングを行なった後、オイルバスを用いてフラスコ内の温度を５１℃に昇温し、重合を５時間行った。そして、前記フラスコ内の混合液を氷冷して重合を終了し、ポリマー溶液を得た。次いで、アセトン／ｎ−ヘキサン（＝５０／５０ｖｏｌ比）にポリマー溶液を滴下し、ポリマーを析出させ、ポリマーを取り出し乾燥によりポリマー固体（ｐＨＥＡＡ、重量平均分子量：４８，０００）を得た。

【0078】

２．各種パラメータの測定方法
（１）水溶性高分子Ｃ（成分Ｃ）の重量平均分子量の測定
成分Ｃの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により得たクロマトグラム中のピークに基づき算出した。各成分Ｃにおける、ＧＰＣの測定条件は以下の通りである。なお、ＨＥＣの重量平均分子量はカタログ値である。
［実施例１〜３の成分Ｃ］
装置：ＨＬＣ−８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：α−Ｍ ＋ α−Ｍ（アニオン）
溶離液：６０ｍｍｏｌ／Ｌ Ｈ₃ＰＯ₄ 、 ５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ ／ＤＭＦ
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ−６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知の単分散ポリスチレン
［比較例３の成分Ｃ］
装置：ＨＬＣ−８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：ＧＭＰＷＸＬ＋ＧＭＰＷＸＬ（アニオン）
溶離液：０．２Ｍリン酸バッファー／ＣＨ₃ＣＮ＝９／１
流量：０．５ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ−６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知の単分散ポリエチレングリコール
［比較例４の成分Ｃ］
装置：ＨＬＣ−８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：α−Ｍ ＋ α−Ｍ （アニオン）
溶離液：５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ ／ＤＭＦ
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ−６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知の単分散ポリスチレン

【0079】

（２）シリカ粒子Ａ（成分Ａ）の平均一次粒子径の測定
成分Ａの平均一次粒子径（ｎｍ）は、ＢＥＴ法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ²／ｇ）を用いて下記式で算出した。
平均一次粒子径（ｎｍ）＝２７２７／Ｓ

【0080】

成分Ａの比表面積は、下記の［前処理］をした後、測定サンプル約０．１ｇを測定セルに小数点以下４桁まで精量し、比表面積の測定直前に１１０℃の雰囲気下で３０分間乾燥した後、比表面積測定装置（マイクロメリティック自動比表面積測定装置、「フローソーブＩＩＩ２３０５」、島津製作所製）を用いてＢＥＴ法により測定した。
［前処理］
（ａ）スラリー状の成分Ａを硝酸水溶液でｐＨ２．５±０．１に調整する。
（ｂ）ｐＨ２．５±０．１に調整されたスラリー状の成分Ａをシャーレにとり１５０℃の熱風乾燥機内で１時間乾燥させる。
（ｃ）乾燥後、得られた試料をメノウ乳鉢で細かく粉砕する。
（ｄ）粉砕された試料を４０℃のイオン交換水に懸濁させ、孔径１μｍのメンブランフィルターで濾過する。
（ｅ）フィルター上の濾過物を２０ｇのイオン交換水（４０℃）で５回洗浄する。
（ｆ）濾過物が付着したフィルターをシャーレにとり、１１０℃の雰囲気下で４時間乾燥させる。
（ｇ）乾燥した濾過物（成分Ａ）をフィルター屑が混入しないようにとり、乳鉢で細かく粉砕して測定サンプルを得た。

【0081】

（３）シリカ粒子Ａ（成分Ａ）の平均二次粒子径
成分Ａの平均二次粒子径（ｎｍ）は、成分Ａの濃度が０．１５質量％となるように成分Ａをイオン交換水に添加して得られた水分散液をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｃｕｖｅｔｔｅ（ポリスチレン製 １０ｍｍセル）に下底からの高さ１０ｍｍまで入れ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。

【0082】

（４）平均粒径ｄ、ｄ０、及び比ｄ／ｄ０
研磨液組成物中での成分Ａの平均粒径ｄは、成分Ａの濃度が０．１５質量％、成分Ｂの濃度が０．０１質量％となるように研磨液組成物の濃縮液をイオン交換水で希釈して得た研磨液組成物をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｃｕｖｅｔｔｅ（ポリスチレン製 １０ｍｍセル）に下底からの高さ１０ｍｍまで入れ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。
成分Ａ及び成分Ｂの水分散液中での成分Ａの平均粒径ｄ０は、成分Ａの濃度が０．１５質量％、成分Ｂの濃度が０．０１質量％となるように、成分Ｂの水溶液に成分Ａを添加して得られた水分散液をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｃｕｖｅｔｔｅ（ポリスチレン製 １０ｍｍセル）に下底からの高さ１０ｍｍまで入れ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。平均粒径ｄ０は６９．６ｎｍであった。
そして、得られた平均粒径ｄ及び平均粒径ｄ０を用いて、比ｄ／ｄ０を求めた。

【0083】

（５）シリカ粒子Ａ（成分Ａ）のゼータ電位
成分Ａのゼータ電位は、成分Ａの濃度が０．１５質量％となるように研磨液組成物の濃縮液をイオン交換水で希釈して得た研磨液組成物をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ ｆｏｌｄｅｄ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｃｅｌｌｓにいれ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。

【0084】

（６）水溶性高分子Ｃ（成分Ｃ）のシリコンウェーハに対する吸着量
成分Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量は、下記条件で水晶振動子マイクロバランス（quartz crystal microbalance with dissipation、QCM-D）法により測定した。
［測定条件］
測定装置：水晶振動子マイクロバランスQCM-D（Ｅ４、Q-sense社製）
センサー（測定基板）：polysilicon (silicon) センサー
参照液：MilliQ水
流量：０．１ｍＬ／ｍｉｎ
測定温度：２５℃
［測定方法］
センサーを、アセトン、５質量％Ｈ₂Ｏ₂水溶液、１質量％フッ酸水溶液でそれぞれ5分間超音波洗浄を行い、MilliQ水ですすいでから窒素ブローで乾燥させた。その後、センサーを測定装置にセッティングしてMilliQ水を流し、振動数を安定化させた。そして、ポリマー水溶液（成分Ｃを０．０１質量％となるように水で希釈した溶液）を流し、振動数変化（Δｆ）及び減衰定数変化（ΔＤ）を測定した。測定値からsauerbreyの式もしくはKelvin-Voightの式を用いて成分Ｃのシリコンウェーハに対する吸着量を算出した。

【0085】

（７）水溶性高分子Ｃ（成分Ｃ）のシリカ粒子Ａ（成分Ａ）への吸着量
成分Ａの濃度が０．１５質量％、成分Ｂの濃度が０．０１質量％、成分Ｃの濃度が表１に示す含有量となるように研磨液組成物の濃縮液をイオン交換水で希釈して得た研磨液組成物を１５分静置した。その後、遠心分離処理（２５，０００ｒｐｍ、１時間）を行い、シリカを含む沈降物と上澄み液を分離し、全有機体炭素計（島津製作所製「ＴＯＣ−Ｌ ＣＰＨ」）を用いて、上澄み液のＴＯＣ値を測定した。別途、各濃度の成分Ｃの水溶液のＴＯＣ値から検量線を作成し、この検量線と上澄み液のＴＯＣ値からシリカへ吸着した成分Ｃの吸着量を計算した。

【0086】

３．研磨液組成物の調製
成分Ａ（コロイダルシリカ、平均一次粒子径３５ｎｍ、平均二次粒子径７０ｎｍ、会合度２．０）、成分Ｂ含有水溶液（２８質量％アンモニア水、キシダ化学（株）、試薬特級）、表１に示す成分Ｃ、及び超純水を攪拌混合して、実施例１〜３、比較例１〜４及び参考例１の研磨液組成物の濃縮液を得た。表１における各成分Ａ〜Ｃの含有量は、濃縮液を５０倍に希釈して得た研磨液組成物についての値、すなわち、研磨液組成物の使用時における含有量である。成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを除いた残余は超純水である。なお、成分Ａの含有量は、ＳｉＯ₂換算濃度である。

【0087】

４．研磨方法
上記の研磨液組成物の濃縮液をイオン交換水で５０倍希釈して得た研磨液組成物（ｐＨ１０．６±０．１（２５℃））について、研磨直前にそれぞれフィルター（コンパクトカートリッジフィルター「ＭＣＰ−ＬＸ−Ｃ１０Ｓ」、アドバンテック社製）にてろ過を行い、下記の研磨条件でシリコンウェーハ［直径２００ｍｍのシリコン片面鏡面ウェーハ（伝導型：Ｐ、結晶方位：１００、抵抗率：０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満）］に対して仕上げ研磨を行った。当該仕上げ研磨に先立ってシリコンウェーハに対して市販の研磨液組成物を用いてあらかじめ粗研磨を実施した。粗研磨を終了し仕上げ研磨に供したシリコンウェーハのヘイズは、２〜３ｐｐｍであった。ヘイズは、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１−ＤＬＳ」を用いて測定される暗視野ワイド斜入射チャンネル（ＤＷＯ）での値である。

【0088】

＜仕上げ研磨条件＞
研磨機：片面８インチ研磨機（岡本工作機械製作所製「ＳＰＰ６００Ｓ」）
研磨パッド：スエードパッド（東レ コーテックス社製、アスカー硬度：６４、厚さ：１．３７ｍｍ、ナップ長：４５０ｕｍ、開口径：６０ｕｍ）
シリコンウェーハ研磨圧力：１００ｇ／ｃｍ²
定盤回転速度：６０ｒｐｍ
研磨時間：５分
研磨液組成物の供給速度：１５０ｇ／分
研磨液組成物の温度：２３℃
キャリア回転速度：６２ｒｐｍ

【0089】

５．洗浄方法
仕上げ研磨後、シリコンウェーハに対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、２０ｐｐｍのオゾンを含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコンウェーハの中央に向かって３分間噴射した。このときオゾン水の温度は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、０．５質量％のフッ化水素アンモニウム（特級、ナカライテクス社製）を含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコンウェーハの中央に向かって６秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を１セットとして計２セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では１，５００ｒｐｍでシリコンウェーハを回転させた。

【0090】

６．評価
（１）エッチング速度の測定方法
仕上げ研磨で使用したものと同様のシリコンウェーハを４ｃｍ×４ｃｍにカットし、調製した実施例１〜３、比較例１〜４及び参考例１の研磨液組成物３０ｇに全て浸かる状態で４０℃の恒温室で２４時間浸漬した。浸漬によって減少したシリコンウェーハの厚みを、減少した重量とシリコンウェーハの比重を用いて算出した。算出した厚みと浸漬時間とから、エッチング速度を算出した。

【0091】

（２）シリコンウェーハのヘイズの評価
洗浄後のシリコンウェーハ表面のヘイズ（ｐｐｍ）の評価には、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１−ＤＬＳ」を用いて測定される、暗視野ワイド斜入射チャンネル（ＤＷＯ）での値を用いた。ヘイズの数値は小さいほど表面の平坦性が高いことを示す。ヘイズの結果を表１に示した。ヘイズの測定は、各々２枚のシリコンウェーハに対して行い、各々平均値を表１に示した。

【0092】

【表1】

【0093】

表１に示されるように、実施例１〜３の研磨液組成物を用いた場合、比較例１〜４の研磨液組成物を用いた場合に比べて、研磨されたシリコンウェーハのヘイズが低減されていた。さらに、実施例１〜３の研磨液組成物では、エッチング速度が効果的に抑制されていた。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本発明の研磨液組成物を用いれば、研磨されたシリコンウェーハ表面のヘイズを低減できる。よって、本発明の研磨液組成物は、様々な半導体基板の製造過程で用いられる研磨液組成物として有用であり、なかでも、シリコンウェーハの仕上げ研磨用の研磨液組成物として有用である。